Minisuperspace models: Universe and Antiuniverse Pair Creation and Annihilation
Minisuperuzay modelleri: Evren-antievren çift yaratımı ve yok edilmesi
- Tez No: 752058
- Danışmanlar: PROF. DR. DÜNDAR TEKİN DERELİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ FETHİ MÜBİN RAMAZANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 48
Özet
Kozmoloji, eski bir bilim alanıdır ve kuantum fiziğindeki keşifler ve gözlemsel astronomideki gelişmeler sayesinde son zamanlarda birçok ilerleme kaydetmiştir. Evrenin kökenini açıklamak için birçok girişimde bulunuldu ve homojen skaler alanlara sahip kozmolojik modeller, gözlemlerle oluşmuş, ince detaylı görünüyor. Bu nedenle kozmosumuzun düzgün bir matematiksel modelini inşa etmemizi sağlıyor. Yine de aşağıda tartışacağımız kozmolojide karşılaştığımız birçok sorun var. Homojen skaler alanlı basit bir tasarım modeli ile başlıyoruz ve gözlemlerle bağlantı kurmaya çalışıyoruz. Skaler alanlı modelin matematiği çoğunlukla teorik olarak oluşturulacak ve bazı analitik çözümler sunulacaktır. Henüz bir kuantum yerçekimi teorisi olmamasına rağmen, Wheeler-DeWitt denklemini tanıtarak başlıyoruz ve modelimizin bir spinor temsilini geliştiriyoruz. Kozmolojik çözümler çizilecek ve bağımsız olarak incelenecektir. Potansiyel, harmonik ve anti-harmonik osilatör durumuna sahip olacağı şekilde seçilecektir. Çalışmanın ilerleyen aşamalarında klasik zaman ele alınacaktır. Ayrıca, evrenin çok erken zamanlarında, evrenimizin CPT simetrik olduğu düşünülürse tercih edilen bir boşluk durumundan yaratılış sırasında evrenin bir çift yaratılışı ve yok oluşunu elde edeceğiz. Ayrıca oluşturulan çoklu evrenin dolaşma entropisini ve bir minisuperspace modelinde Dirac tipi Wheeler-DeWitt denklemlerinin nicelenmiş spinor çözümleri için genel bir formülü tartışacağız.
Özet (Çeviri)
Cosmology is an ancient area of science and has reached many advancements recently due to the discoveries in quantum physics and the improvements in observational astronomy. There have been many attempts to explain the origin of the universe. The cosmological models with homogeneous scalar fields seem to be fine-tuned with the observations and therefore enabling us to build a decent mathematical model of our cosmos. Nevertheless, there are many problems we encounter in cosmology which we will discuss below. We start with a toy model with a homogeneous scalar field and try to connect with the observations. The mathematical model with the scalar field will be mostly constructed theoretically, and some analytical solutions will be presented. We will consider a simple model in cosmology but that can be extended to more difficult models as the principles are significantly the same. This thesis will discuss The No-Boundary proposal and a simple derivation of the Wheeler-DeWitt equation for our minisuperspace model. Although there is no quantum gravity theory yet, we introduce the Wheeler-DeWitt equation and develop a spinor representation of our model. Cosmological solutions will be plotted and will be studied independently. The potential will be chosen so that we will have the case of the harmonic and anti-harmonic oscillator. In the late steps of the work, the classical time will be discussed. We will also obtain a pair of creation and annihilation of the universe at the time of creation from a preferred vacuum state if one considers that our universe was CPT symmetric at the very early times of the universe. We will also discuss the entanglement entropy of the created multiverse and a general formula for the quantized spinor solutions of the Dirac-type Wheeler-DeWitt equations in a minisuperspace model.